ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

التشخيص الآلي لأمراض القلب بالاعتماد على معالجة صور إشارات ECG و تقنيات الذكاء الصنعي

Automated Diagnosis for Cardiac Diseases Based on ECG Signals Image Processing and Artificial Intelligence Techniques

3377   8   126   5.0 ( 1 )
 تاريخ النشر 2016
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

أدى دخول الحاسب إلى العديد من المجالات, كالمجال الطبي, إلى تطوير تقنيات جديدة أدت إلى ازدهار هذه المجالات, مما ساعد الأطباء في كشف و تشخيص الأمراض بدقة و مصداقية, حيث تؤدي خبرة الطبيب بالإضافة إلى دقة الحاسب للوصول إلى مصداقية تشخيص عالية كما تساهم بشكل كبير في نجاح الجراحات العلاجية و إنقاذ كثير من الأرواح . يهدف البحث إلى اقتراح طريقة جديدة لاكتشاف و تصنيف أمراض القلب في صور إشارات ECG و ذلك باستخدام نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف ANFIS. تم تطبيق الطريقة المقترحة على قاعدة بيانات لصور إشارات ECG تتكون من 147 صورة تصاحبت كل منها مع التقرير الطبي المرافق, حيث استخدمت التقارير الطبية للتحقق من صحة الاكتشاف و التصنيف و قد حققت هذه الطريقة دقة عالية وصلت حتى 97% في عملية الاكتشاف و التصنيف. تم بناء النظام المقترح باستخدام برنامج MATLAB و ذلك بالاعتماد على كل من مكتبات معالجة الصورة و الشبكات العصبية و المنطق الضبابي.


ملخص البحث
يهدف هذا البحث إلى تطوير نظام تشخيص آلي لأمراض القلب باستخدام معالجة صور إشارات ECG وتقنيات الذكاء الاصطناعي، وبالتحديد نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف ANFIS. تم تطبيق النظام على قاعدة بيانات تتضمن 147 صورة ECG، حيث تم التحقق من صحة الاكتشاف والتصنيف باستخدام التقارير الطبية المرافقة. حقق النظام دقة عالية وصلت إلى 97% في عملية الاكتشاف والتصنيف. تم بناء النظام باستخدام برنامج MATLAB، معتمدين على مكتبات معالجة الصورة والشبكات العصبية والمنطق الضبابي. يتكون النظام من عدة مراحل تشمل المعالجة الأولية للصور، استخراج السمات، والتصنيف الآلي للأمراض. أظهرت النتائج كفاءة النظام في اكتشاف وتصنيف أمراض القلب بدقة عالية، مع توصيات لتحسين النظام من خلال تطبيق معالجة أولية مناسبة واستخلاص سمات إضافية.
قراءة نقدية
دراسة نقدية: بالرغم من أن البحث قدم نظاماً فعالاً لاكتشاف وتصنيف أمراض القلب باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، إلا أن هناك بعض النقاط التي يمكن تحسينها. أولاً، يمكن توسيع قاعدة البيانات المستخدمة لتشمل عينات أكثر تنوعاً من مختلف المستشفيات لضمان تعميم النتائج. ثانياً، يمكن تحسين مرحلة المعالجة الأولية للصور لتقليل نسبة الضجيج بشكل أكبر، مما قد يزيد من دقة التصنيف. ثالثاً، يمكن الاستفادة من تقنيات تعلم الآلة الأخرى مثل التعلم العميق لتحسين أداء النظام. وأخيراً، من المهم تشكيل فريق بحثي متعدد التخصصات يشمل أطباء ومهندسين لضمان دقة البيانات المستخدمة وتطبيقها بشكل صحيح.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من البحث؟

    الهدف الرئيسي من البحث هو تطوير نظام تشخيص آلي لأمراض القلب باستخدام معالجة صور إشارات ECG وتقنيات الذكاء الاصطناعي، وبالتحديد نظام الاستدلال العصبي الضبابي المتكيف ANFIS.

  2. ما هي دقة النظام المقترح في اكتشاف وتصنيف أمراض القلب؟

    حقق النظام المقترح دقة عالية وصلت إلى 97% في عملية الاكتشاف والتصنيف.

  3. ما هي الأدوات البرمجية المستخدمة في بناء النظام؟

    تم بناء النظام باستخدام برنامج MATLAB، معتمدين على مكتبات معالجة الصورة والشبكات العصبية والمنطق الضبابي.

  4. ما هي التوصيات التي قدمها البحث لتحسين النظام؟

    التوصيات تشمل تحسين مرحلة اكتشاف المرض من خلال تطبيق معالجة أولية مناسبة على الصور، استخلاص سمات أخرى لأمراض القلب، وتشكيل فريق بحثي متعدد التخصصات يشمل أطباء ومهندسين.


المراجع المستخدمة
JANG,J. ANFIS: Adaptive – Network- Based – Fuzzy Inference System. California Univ, Berkeley, CA, USA. Vol 23, No.3, 2002, 665-685
OWEIS,R.J. ; SUNNA,M.J. A Combined Neuro–Fuzzy Approach for Classifying Image Pixels In Medical Applications. Journal of electrical engineering, VOL. 56, No. 5, 2005, 146–150
GULERA,I. ; UBEY,E.D. Ecg beat Classifier Designed By Combined Neural Network Model, Pattern Recognition Turkey, vol. 38, NO.2, 2005 , 199 – 208
قيم البحث

اقرأ أيضاً

انتشرت كلمة "البيانات الضخمة" في عام 2017 وأصبحت الأكثر شيوعًا في صناعة التكنولوجيا المتقدمة، حيث يستخدم التعلم الآلي الذي يسمح لأجهزة الكمبيوتر لتحليل البيانات السابقة والتنبؤ بالبيانات المستقبلية على نطاق واسع في الأماكن المألوفة. ويمكن لغير المتخص صين في التعلم الآلي استخدامه أيضًا. ولدراسة الطريقة التحليلية للتعلم الآلي الإحصائي لا بد من التعرف على مفهوم الذكاء الاصطناعي وتصنيفه الرئيسي والتقنيات التحليلية المتضمنة والمتمثلة في التعلم الالي والتعلم العميق. لقد تطور التعلم الآلي بفضل بعض الاختراقات في مجال الذكاء الاصطناعي . وهي ادراك كفاءة تعليم أجهزة الكمبيوتر اضافة الى اختراع الانترنت. ويبقى للشبكات العصبية دور مهم وضروري لتعليم أجهزة الكمبيوتر التفكير مثل البشر ، حيث تُستخدم هذه الشبكات البيانات التي يستطيعون الوصول إليها لاتخاذ القرارات. وتوجد العديد من الخوارزميات للتعرف على التعلم الالي ،وما نؤكد عليه في دراستنا إظهار طرق وتطبيقات التحليل الإحصائي الآلي ، مثل "تحليل الانحدار" و "شجرة القرارات" و "طريقة متوسط k" و"تحليل الرابطة"
قمنا من خلال هذا البحث ببناء نظام خبير يدعى Transformer Fault Detection و اختصارا Exformer مهمته مساعدة المهندسين و الفنيين في إكتشاف و تشخيص أعطال محولات القدرة الكهربائية الزيتية المعطلة أو المشتبه بأنها معطلة قبل خروجها من الخدمة, إضافة إلى إس تخدام المنطق العائم في الحالات التي تكون فيها المعطيات غامضة أو مبهمة مما تطلب كتابة قواعد عائمة لاستخدامها في قاعدة المعرفة للنظام الخبير, كما قمنا بوضع القواعد اللازمة لبناء و تدريب شبكة عصبونية صنعية لتحقيق نفس الغاية في كشف أعطال المحولات و المقارنة مع تقنيات الذكاء الصنعي الأخرى.
يقدم البحث طريقة مبتكرة لقياس طول عظم فخذ الجنين في الصور فوق الصوتية, حيث يقوم بتقليل كمية الضجيج الموجودة في تلك الصور, و من ثم تحويلها إلى الشكل الثنائي و اجراء عمليات مورفولوجية لتجزئة عظم الفخذ و عزله عن باقي عناصر الصورة, ثم يستخدم كاشف حواف من أجل إيجاد حواف العظم, و يطبق بعد ذلك تحويل هوف لكشف الخطوط المستقيمة في الصورة, ليقوم بمراكبة المستقيمات الناتجة على الصورة الأصلية, و المستقيم الأبرز و الأطول هو المستقيم المقابل لعظم الفخذ, و يتم حساب طوله بالميلليمتر.
في حقل الذكاء الصنعي، تعد هندسة المعرفة المرحلة الأهم من دورة حياة تطوير نظم قواعد المعرفة عموماً و النظم الخبيرة خصوصاً . و قد سيطر المنطق الصوري بشكل عام و قاعدة الاسـتدلال الأولـى (مودس بوننس) بشكل خاص، على الأدوات المستخدمة لبناء هذه المعرفة ، مما أدى إلى تشكل فجوة بين مجالي المعرفة و المعلومات التي تعتمد في بنائها على نظرية المجموعات بشكل عام و علـى الجبـر العلاقاتي بشكل خاص . وسعياً في توفير أحد جسور استبدال المنطق بنظرية المجموعات فـي تمثيـل المعرفة و معالجتها، فقد قمنا في هذا البحث بتأسيس نموذج لتمثيل المعرفة مبني علـى أسـس نظريـة المجموعات (العادية و الترجيحية). و استفدنا من هذا البناء في تأسيس نموذج للاستدلال مبني على جبـر المجموعات، يقوم عبر المرور بسلسلة من المراحل و باستخدام مجموعة من العمليات الجبرية، بالتوصـل إلى حل للمسألة المدروسة بشكل مشابه لأسلوب الإنسان في التعامل معها، متوخين سرعة الأداء و دقـة النتائج بالقدر الذي يسمح به نوع المسائل الذي تتصدى له هذه النظم.
يرمي البحث بشكل أساسي نحو تحقيق الأهداف الثلاثة التالية: - أولاً: دراسة و تحليل كل من فعاليتي تقييم أداء العاملين و التفقد اليومي في الجمهورية العربية السورية كنماذج لفعاليات الكوادر البشرية التي يمكن الاستفادة من بياناتها ضمن تطبيقات الذكاء الصنعي . - ثانياً: دراسة و تحليل آليات عمل أحد آليات الذكاء الصنعي و هي التنقيب في المعطيات و اختيار الأدوات المناسبة لمعالجة بيانات فعاليات الكوادر البشرية. - ثالثاً: اقتراح نموذج تطبيقي للإدارة الذكية للموارد البشرية يستند إلى التنقيب في المعطيات لمعالجة عينة البيانات التي تم جمعها بغية استكشاف المعرفة الكامنة داخل هذه المعطيات بما يدعم عملية اتخاذ القرارات المتعلقة بالكوادر البشرية في مؤسسات الجمهورية العربية السورية و من ثم مقارنة أداء التقنيات التي تم استخدامها و بيان مدى ملاءمتها لهذا النوع من المعطيات.
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا